ما هو البنتونيت؟

البنتونيت عبارة عن طين منتفخ ماص يتكون في الغالب من المونتموريلونيت. وتتكون هذه المادة عادة من تجوية الرماد البركاني في مياه البحر. يؤدي هذا إلى تحويل الزجاج البركاني الموجود في الرماد إلى معادن طينية ويتشكل على شكل طبقات شطيرة بين أنواع أخرى من الصخور. تكون طبقات البنتونيت بيضاء أو خضراء أو زرقاء شاحبة عند تعرضها للهواء، وتتحول إلى اللون الكريمي ثم الأصفر أو الأحمر أو البني عند ملامستها للهواء.

وبما أن البنتونيت يعرف بالطين المنتفخ، فإنه يتمتع بالقدرة على امتصاص الماء بدرجة عالية ويمكنه امتصاص ثمانية أضعاف حجمه من الماء. وهذا يجعل استخدام هذه المواد غير مناسب في البناء وبناء الطرق. ومع ذلك، نظرًا لخصائصه الانتفاخية، يتم استخدامه في الحفريات الطينية للسدود تحت الأرض.

مزيج المونتموريلونيت مع البنتونيت هو معدن فيلوسيليكات الألومنيوم الذي يشكل حبيبات صفائح مجهرية. يمنح هذا الشكل الطين مساحة سطحية إجمالية عالية ويجعل البنتونيت مادة ماصة قيمة. تلتصق هذه الصفائح ببعضها البعض عند وجود الرطوبة، وهذا يؤدي إلى خلق خصائص متماسكة في الطين ويجعل استخدام هذه المادة مفيداً كمادة لاصقة، كما أنه من خلال إضافتها إلى طين الكاولينيت لاستخدامه في صناعة الفخار، تزداد اللدونة من يحسنه.

أنواع البنتونيت

في الجيولوجيا، مصطلح البنتونيت هو نوع من الطين يتكون بشكل رئيسي من المونتموريلونيت. البنتونيت له أنواع مختلفة، الفئتان الرئيسيتان منها تستخدمان في الأغراض الصناعية هما بنتونيت الصوديوم وبنتونيت الكالسيوم.

يعد بنتونيت الصوديوم ذا قيمة كبيرة بينما يعتبر بنتونيت الكالسيوم شائعًا جدًا وليس له قيمة خاصة.

هناك نوع آخر من البنتونيت يسمى بنتونيت البوتاس أو بنتونيت K، وهو في الواقع بنتونيت البوتاسيوم.

تطبيقات البنتونيت

مع الأخذ في الاعتبار أن هناك العديد من استخدامات البنتونيت، إلا أن القليل منها يعتبر من بين الاستخدامات الرئيسية للبنتونيت.

تطبيق البنتونيت كطين الحفر

• يتم استخدامه كسائل الحفر (طين الحفر) لتشحيم وتبريد الأدوات المستخدمة في الحفر (مثل المثاقب).

استخدام البنتونيت كمادة رابطة

• يستخدم البنتونيت على نطاق واسع كرمل ربط في مسابك الصلب والحديد. عادة، يتم استخدام بنتونيت الصوديوم في المسبوكات الكبيرة حيث يتم استخدام القوالب الجافة. بينما يستخدم بنتونيت الكالسيوم في المسبوكات الأصغر حيث يتم استخدام القوالب الرطبة أو الخضراء.
• يستخدم البنتونيت بنسب أقل كعنصر في الأجسام الطينية التجارية والمنزلية وكذلك طلاء السيراميك. تعمل هذه المادة على زيادة مرونة الأجسام الطينية بشكل كبير وتقليل سرعة الترسيب في الزجاج، وأخيرًا تجعل من السهل استخدام هذه المواد في التطبيقات المختلفة.
• إن وجود سطح أيوني في البنتونيت وله خصائص مفيدة يخلق طبقة لزجة على حبيبات الرمل. ولذلك، فإن إضافة كمية صغيرة من البنتونيت إلى الرمال الصلبة الرطبة سيؤدي إلى التصاق الطين بجزيئات الرمل وإنشاء كتلة قابلة للتشكيل تعرف بالرمال الخضراء لصب الرمل.

تطبيق البنتونيت للتنقية

• يستخدم البنتونيت لإزالة الألوان من الزيوت المعدنية والنباتية والحيوانية المختلفة. كما أنها تستخدم لتنقية النبيذ والمشروبات الروحية والنبيذ الحلو والبيرة والخل.
• يتمتع البنتونيت بخاصية امتصاص كميات كبيرة نسبيًا من جزيئات البروتين من المحاليل المائية. ونتيجة لذلك، يعتبر البنتونيت مفيدًا بشكل فريد في عملية صناعة النبيذ، حيث يلزم إزالة كميات كبيرة من البروتين. والسبب في إزالة هذه البروتينات هو أنها تظهر تأثيرات ضارة وضارة عند تعرضها للهواء الساخن.
• يعتبر البنتونيت أيضًا مادة ماصة فعالة ومنخفضة التكلفة لإزالة أيونات الكروم (VI) من المحاليل المائية (مياه الصرف الصحي الملوثة).

تطبيق البنتونيت كماصة

• يستخدم البنتونيت في التربة المستخدمة للحيوانات الأليفة مثل القطط لامتصاص براز الحيوانات. من ناحية أخرى، يتم استخدامه أيضًا كممتص للزيوت والشحوم.

استخدام البنتونيت كمادة ناقلة

• يستخدم البنتونيت كمادة غير فعالة للمبيدات والأسمدة ومثبطات الحرائق. ويؤكد لك أن العامل النشط منتشر بالتساوي وأن المبيدات والأسمدة تبقى على النباتات.

تطبيق البنتونيت كمادة حشو

• يستخدم البنتونيت كمادة حشو في مجموعة واسعة من المنتجات مثل المواد اللاصقة ومستحضرات التجميل والطلاء والمطاط والصابون. يعمل البنتونيت كمثبت وموسع في هذه المنتجات.

تطبيق البنتونيت كمادة مانعة للتسرب

• يتمتع بنتونيت الصوديوم بخصائص امتصاص عالية بسبب ملامسته للماء، ولهذا الغرض يتم استخدامه كمادة ماصة. تُستخدم هذه المادة كمادة مانعة للتسرب لإغلاق أنظمة التخلص تحت سطح الأرض وأيضًا لمنع النفاذية في الأماكن التي يستهلك فيها الوقود النووي. وذكر هذه المادة في الصناعة وتطلب مجالات مثل المواد الكيميائية الماصة ومانعات التسرب للحاويات.

تطبيق البنتونيت كمحفز

• يستخدم بنتونيت الكالسيوم عالي النقاء كعامل مساعد في تكسير سلاسل النفط إلى سلاسل هيدروكربونية أصغر في أجزاء الزيت الثقيل.

تطبيق البنتونيت في الطب

• كما يستخدم البنتونيت كملين، ولأنه حاصل على موافقة إدارة الغذاء والدواء الأمريكية، فإنه يتمتع بقدرة امتصاص أعلى من مواد التجفيف الأخرى مثل هلام السيليكا.

تطبيق البنتونيت في صناعة الفخار

• استخدام البنتونيت في طلاء السيراميك يهدف إلى إبطاء أو منع ترسيب الطلاء الزجاجي.